人眼像差哈特曼测量仪利用Hartmann-Shack波前传感器探测波前,并用Zernike多项式实现波前的重建.测试结果的重复性对该仪器来说是至关重要的.此仪器对模拟人眼静态像差和活体人眼动态像差分别进行单帧采集和连续采集,所得的模拟人眼静态像差Zernike系数的标准偏差的最大值,PV与RMS依次为0.016λ,0.061λ和0.006λ;活体人眼动态像差Zernike系数的标准偏差的最大值,PV与RMS依次为0.045λ,0.167λ和0.030λ,这些指标都小于λ/5,表明该仪器具有较高的重复性.

相移干涉法具有非接触、快速和高精度等优点，采用实验室组建的相移干涉系统进行平面度测量时，会产生280nm左右的测量误差。通过对系统误差的分析，发现由扩束器产生的波像差是测量误差的主要来源。为了校正该测量误差，采用Zemike多项式拟合波前像差，然后在平面度测量时扣除该数值拟合结果。实验结果表明，这种误差校正方法可以使λ／4平面反射镜的测量结果从误差校正前的320nm左右减小到120nm左右。

提出了用Ritchey-Common法检测大口径光学平面镜时干涉条纹的子孔径拼接方法.通过确立基准点将多幅子孔径检测数据统一到全口径归一化坐标系下进行拼接,解决了在检验光路中因Ritchey角所引起的投影变形问题和如何消去因被检平面的大曲率所造成的像散.通过Zernike多项式拟合重建连续波面,可恢复全口径波面图像.

在综合分析了温度场和热变形理论分析方法的基础上，提出了对空间光学系统中平面光学反射镜进行有限元分析具体方法；介绍了温度场特性经典理论，并对径向温度分布遵循二次规律的表达式作了简单推导；同时介绍了温度变化引起光学表面的Zemike多项式法和用热力矩分析平面圆形板面形的方法；最后给出了用ANSYS和I—DEAS软件对联合光学元件热变形的计算流程。